전자는 스핀이라는 특성을 갖고 있는데, 쉽게 말하면 전자 1개가 아주 작은 자석이 된다는 뜻입니다. 전자들은 다들 음전하를 갖고 있으므로 서로 반발하여 뭉치지 못하고, 따라서 전자 1개의 자기장은 서로 합쳐지지 못해서 강하게 드러나지 않습니다. 그런데, 원자핵 주변에 전자가 존재하는 경우, 즉 원자를 구성하는 경우에는 이야기가 달라지는데요. 원자핵이 전자의 음전하를 상쇄시켜주므로 원자핵 주변에는 여러개의 전자들이 존재할 수 있고, 이러한 원자들이 모여서 덩어리를 만들게 되면 엄청나게 많은 전자가 뭉쳐있으므로 자기장이 모두 합쳐져서 크게 나타날 가능성이 생깁니다. 그러나 아무 원자나 그렇게 큰 자기장을 나타내지는 않죠. 전자가 원자핵과 달라붙을 때, 가급적이면 위치에너지가 낮은 쪽으로 달라붙으려고 합니다. 이것은 여러개의 전자가 원자핵 주변에 있을 때에도 마찬가지인데, 원자핵과 전자는 전기적인 힘으로 상호작용하고, 이 힘이 전자들 사이의 전기력보다 강하기 때문에 서로 달라붙어 있는 것이죠. 하지만 여전히 전자들 사이의 스핀은 남아있고, 이것은 원자핵이 상쇄시켜주지 않기 때문에 스핀이 서로 상호작용하게 됩니다. 자석을 갖고 놀아본 사람은 다들 알겠지만 자석은 서로 반대 극으로 달라붙으려고 합니다. N극은 S극으로 달려가지 N극으로 가지는 않죠. 전자도 마찬가지인데, 서로 반대 방향으로 존재하는 것이 좀 더 위치에너지가 낮은 상태입니다. 따라서 원자에 있는 전자들은 두개씩 짝지었을 때 서로 스핀이 상쇄되는 방향으로 정렬되어 있고, 원자는 자기장을 내보내지 않습니다. 하지만 전자가 하나 남아서 스핀이 남는 경우에는 이 자기장이 밖으로 드러나게 됩니다. 이런 원자들이 아주 많이 모여있는 물질 덩어리에 외부에서 강한 자기장을 걸어서 이 스핀들이 한 방향으로 정렬되면 이 덩어리는 자석이 됩니다. 이게 강자성체죠.

요즘들어 알게 된 주변 친구들의 소식들과 지금까지 경험한 여러 사건들을 종합해 볼 때, 사람에게는 누구나 다 사연이 있다는 것을 알게 되었다.

“지금까지는 그럼 몰랐다는 거냐?”

아니, 그건 아니고. 물론 알고 있었지만 더 분명하게 확신을 갖게 되었다는 것이다.

사람들 중에는, 행복하려면 어떤 조건이 충족되어야 한다고 생각하는 사람들이 있다. “xx라는 조건이 있으면 나는 행복할거야.” 하지만 그렇게 되면 그 조건이 사라지는 순간 불행하게 된다.

그리고 그런 조건을 만족하고도 행복하지 않은 경우도 많다. 자신이 직접 정한 행복의 조건인데도 불구하고, 행복하지 않다. 행복의 조건을 잘못 잡은 경우이다. 이것은 자기 자신을 속였다고 하면 될 것이다. 행복에 대한 자신의 고집이 있고, 이루어질 수 없는 조건이 행복의 조건이라면, 행복할 수 없다.

주변의 상황과 환경이 자신을 불행하게 만드는 것은 사실이지만, 그 속에서 행복을 찾지 못하고, 빠져나가지 못하고, 불행한 삶 속으로 더 처박혀 들어가는 것은 자신의 선택이다. 거기서 빠져나갈 수 없다고 생각하는 것이 문제이다. 정확히 말하면, 자신이 양보하고 싶지 않은 어떤 조건을 유지하면서 행복한 길을 찾아나가는 것이 불가능하다. 행복해질 수 있는 길이 저 멀리에 있는데, 멀리 돌아가는건 너무 힘들기 때문에 멀리 돌아가지 않겠다. 그러므로 나는 행복해질 수 없다.

물론 그 양보할 수 없다는 그 조건이, 웃어 넘길만큼 사소하지도 않고, 아마도 본인에게는 매우 중대한 이유일 것이다. 그러니 행복을 포기하면서까지 그 조건을 지키기 위해서 애쓰는 것이겠지. 하지만 그걸 바라보고 있는 제3자의 눈으로는, 너무 안타까운 것이다.

펜타쿼크(Pentaquark)는 쿼크 5개가 뭉친 입자다. 예를 들면

이런게 펜타쿼크다.

문제는, 쿼크의 세계에는 레드, 그린, 블루밖에 없다는 거.

따라서, 물리학적으로 올바른 펜타쿼크는 다음과 같을 것이다.

뭔가 어색하지 않은가.(

여캐가 없으니까.ㅠ

)

그렇다. 그래서 펜타쿼크란 우리 우주에 존재하지 않는 것이다. (

옐로우와 핑크가 없는 바이오맨따위 보고싶지 않아.

)

그래서 3색 5개의 쿼크가 어떻게 짝을 맞춰야 white가 되나 생각해 봤더니, RGB가 하나씩 있고, R, G, B중에 하나가 반색(anticolor)이랑 있으면 된다.

따라서, 실제로 우리 우주에 존재해야 하는 물리적인 펜타쿼크는 다음과 같이 생긴 것이 올바르다.

GIMP를 사용한 발편집이라 좀 이상하긴 하지만, 아무튼, 여기서는 G가 자신의 반색이랑 함께 존재하고 있다.

그럼 처음부터 핑크를 살려뒀으면 좋잖아… 라는 생각이 드는데. 어쨌든 상관 없다.

http://pdg.lbl.gov/2011/reviews/rpp2011-rev-pentaquarks.pdf

펜타쿼크에 관한 나름 공식적인 리뷰.

http://en.wikipedia.org/wiki/Pentaquark

위키백과에 의하면 2009년까지는 별 소식이 없는 듯 싶다.

http://xstructure.inr.ac.ru/x-bin/theme3.py?level=2&index1=213533

사실 2004년에 펜타쿼크에 관한 논문이 유행했었던 적이 있는데

http://physicsworld.com/cws/article/news/2004/mar/17/charmed-pentaquark-appears-at-desy

독일의 대지(DESY) 실험실에서 “우리가 뭔가를 봤다”는 수준의 결과가 나왔기 때문이다. 다만 같은 실험을 수행한 제우스(ZEUS) 실험실에서는 그걸 못봤기 때문에, 딱히 뭐라고 말할 수 없는 상황이었다.

펜타쿼크가 존재했다면

이렇게 발사하는 글루온 레이저를 볼 수 있었을지도.

http://home.web.cern.ch/about/updates/2015/07/discovery-new-class-particles-lhc

2015년 7월에 발견했다고 한다. 와우.

—

http://www.scientificamerican.com/article/physicists-may-have-discovered-a-new-tetraquark-particle/

4개짜리 테트라쿼크도 발견된듯?

유리 에칭을 할 때, 불산 또는 버퍼 불산 용액을 다루기 위해서는 플라스틱으로 된 그릇을 사용해야 한다. 유리나 금속 제품 사용하면 안된다. 불산은 유리를 녹이기 때문이다. 산성이므로 금속도 부식된다.

https://www.inrf.uci.edu/wordpress/wp-content/uploads/sop-wet-glass-etch-wet-process.pdf

에칭 관련된 사항은 위의 문서에 자세히 나와 있다.

K. R. Williams와 R. S. Muller가 Journal of microelectromechanical systems Vol. 5, No. 4 (DEC, 1996)인 “Etch rates for micromachining processing”을 보면 258쪽에 PP, HDPE, PTFE, PVDF, 또는 그와 유사한 플라스틱을 사용할 수 있다고 되어 있다.

Gatan 사의 전자현미경으로 뭘 찍고 저장하면 dm3 파일형식으로 저장하게 되는데, 이걸 읽어오려면 전자현미경 회사에서 준 정품(?) 프로그램을 쓰든지, 아니면 다른 오픈소스 프로그램을 이용할 수 있다.

http://blake.bcm.edu/emanwiki/EMAN2/Install/BinaryInstall

EMAN이라는 프로그램을 써야 하는 것 같다. 이게 근데 파이썬 프로그램이다보니 설치가 꼬여서 포기. 난 이래서 파이썬이 싫다. 내가 프로그램 만들기는 쉽지만 누굴 줘서 쓰게 하려면 나도 삽질 그쪽도 삽질…

자바는 더 싫어하긴 하지만, 그래도 이쪽은 일단 자바 런타임을 설치해 두면 쉽긴 하니까.

http://imagej.nih.gov/ij/

여기서 설치한다.

그냥 설치만 하면 dm3 파일을 읽어오지 못하는데 (그냥 까만 화면만 나옴)

http://imagejdocu.tudor.lu/doku.php?id=faq:general:which_file_formats_are_supported_by_imagej

여기서 보니 dm3 파일을 지원한다고 해서 찾아들어가 보니,

http://rsb.info.nih.gov/ij/plugins/DM3_Reader.html

어느 친절하신 분이 개발한 dm3 플러그인을 설치하면 된다. 이 플러그인은 Class 파일을 다운받아서 ImageJ 파일들이 있는 디렉토리의 plugin 디렉토리에 넣고 ImageJ를 다시 실행시키면 된다.

이 모든 정보는

http://cryoem.ucsd.edu/microscopes/DM3.shtm

여기서 알 수 있었다.

광전효과는 빛이 금속에 흡수될 ‹š, 문턱 진동수 이하의 진동수를 갖는 빛은 빛의 세기에 관계 없이 전자를 금속으로부터 탈출시키지 못하고, 문턱 진동수 이상의 진동수를 갖는 빛은 빛의 세기에 관계 없이 그 즉시 전자를 금속으로부터 탈출시키는 현상이다.

하지만 이것은 문턱 진동수보다 낮은 빛을 쪼이더라도, 아주 강한 빛을 쪼여주면 광자 2개가 한번에 흡수되면서 전자가 튀어나오는 과정이 나타나기 때문에 실제로는 사실이 아니다. 광전효과는 낮은 밝기에서만 이야기할 수 있는 근사적인 현상이다.

광전효과를 항상 앞서 이야기한 대로만 나타난다고 생각하면, 유전 파괴(Dielectric breakdown)는 일어날 수가 없다. 왜냐하면, 유전 파괴를 일으키는 원인은 아주 강한 전기장인데, 강한 전기장은 직류 전기장이고, 직류는 진동수가 0인 빛과 같다. 진동수가 0인 빛은 아무리 강하게 쪼여주더라도 절대로(!) 물질에서 전자를 탈출시킬 수 없다. 그러나 실제로는 유전 파괴가 일어날 수 있고, 이것은 전자가 물질에서 탈출하기 위해 굳이 문턱 진동수보다 큰 빛을 받아야만 하는 것은 아림을 뜻한다.

빛과 전자기파가 정말 똑같다는 걸 이해하면 마찬가지로 이해할 수 있는 현상이다.

전자기학을 공부하다보면, 무한히 길게 뻗은 직선 위에 늘어서 있는 균일한 밀도의 전하가 만들어 내는 전기장에 대해서 공부를 하게 된다. 또, 무한히 넓은 평평한 평면 위에 배열되어 있는 균일한 밀도의 전하가 만들어 내는 전기장에 대해서도 배우게 된다.

직선 전하의 경우 전하 중심으로부터 거리에 반비례하는 전기장의 세기가 나타나고, 평면 전하의 경우 위치에 관계 없이 일정한 크기의 전기장이 나타난다. 이것들이 이런식으로 나타나는 것은 대칭성 때문이다. 직선 전하는 한쪽 방향으로의 이동에 대해 대칭성이 있고, 평면 전하는 두 방향으로의 이동에 대해 대칭성이 있기 때문이다. 점전하는 이동에 대한 대칭성은 없고 회전에 대한 대칭성만 존재한다. 이 세가지 경우는 거리에 따른 의존성이 다 다르다.

하지만 실제로 그렇게 무한히 큰 직선 전하나 평면 전하가 존재하지는 않으므로, 이런 모양의 구조물을 아주 아주 멀리서 바라본다면 점전하 처럼 보일 것이다. 즉, 구체적으로 생긴 모양에 관계 없이 멀리서 바라보면 뭐든지 점전하처럼 보인다.

이런 것들을 자세히 알기 위해서는 가까이 가서 살펴보아야 한다. 가까이 가서 살펴보면 직선 모양인지, 평평한 모양인지, 아니면 진짜로 점전하인지 알 수 있게 된다.

멀리서 바라보면 위치 이동에 대한 대칭성이 ƒ팁 있다. 점전하가 여기에 있는 것과 저기에 있는 것은 다르기 때문이다. 하지만 매우 가까이 가 보면 직선 도선은 한쪽 방향으로의 이동에 대해 대칭성이 있으므로, 가까이 가서 보면 대칭성이 다시 살아나게 된다. 평면 전하에 대해서도 마찬가지이다.

즉, 멀리서는 ƒ팁 있는 대칭성이 가까이 가면 되살아난다.

이 개념은 그대로 게이지 대칭성의 ƒ팁?같은 보다 추상적인 대칭성에도 적용할 수 있는데, 바로 이 부분 ‹š문에 과학자들이 ‘상호작용의 통일’을 만들어 낼 수 있었다. 에너지가 아주 높아지면, 빛은 W보손, Z보손과 같은 방식으로 행동하는데, 그 결과 전자기력은 약한 상호작용과 구분이 되지 않는다. 이것이 바로 대칭성의 복원이다.

연구하는 과정은 마치 비행하는 것과 같다. 학부 과정에서는 모의 훈련 장치로 안전한 상태에서 연습을 하고, 대학원생일 때는 작은 경비행기로 날아가는 연습을 하며, 연구자가 되어서는 보다 큰 비행기를 끌고 날아가는 것이다.

이미 지도에 나와 있는 곳들을 들러서 보급하고, 정보를 얻으며, 지도에 나오지 않은 곳을 찾아 다시 날아간다. 마침 도착한 그곳에 젖과 기름이 흐르는 풍요로운 오아시스가 있을 수도 있고, 아무것도 없는 황무지일수도 있다. 전혀 보급하지 못한 채 다시 날아야 할 수도 있다.

모헙은 경험과 위험을 모두 가져다 준다. 아무도 가보지 않은 곳을 간다는 것은 신비로운 무언가를 발견할 수도 있지만, 그 신비로움은 위험할 수도 있다. 위험을 감수하겠다는 각오는 적당히 둘러보다가 위험할 것 같으면 빠져나오겠다는 태도가 아니다. 위험을 감수하겠다는 각오는 그 신비로움에 정면으로 쳐들어가서 모든 것을 알아내고, 설령 그 속에서 빠져 죽는다 하더라도 후회 없이 가라앉겠다는 각오다.

실전에 맞닥뜨렸을 때 자신을 도와줄 수 있는 것은 자기 자신 뿐이다. 운이 좋아서 다른 이의 도움으로 위험을 벗어날 수는 있겠지만, 그건 그저 행운일 뿐 다시 기대할 수 없다.

이 시점에서 다시한번 들어보는 명곡 파워레인저 캡틴포스 오프닝

“모험에 지도는 필요 없어”

뭐, 인생 다 그런거지.

질량이 아주 무거운 추를 천정에 매달아 놓고, 힘 F를 가한다. F를 가할 때, 빠르게 확 잡아당기는 것과 천천히 잡아당기는 것 사이에는 끊어지는 위치의 차이가 존재한다. 빠르게 잡아당기면 추 윗부분이 끊어지고 천천히 잡아당기면 추 아랫부분이 끊어진다. 왜 그럴까?

https://www.facebook.com/groups/ko.physics/permalink/786443654776437/

이하, 내 답변.

—

이
실험의 관건은 줄이 버틸 수 있는 한계의 힘에 위쪽 실과 아래쪽 실 중 어느 것이 먼저 도달하느냐입니다. 또한, 줄에 후크의
법칙이 작용한다고 하면, 줄이 버틸 수 있는 한계의 힘은 줄이 버틸 수 있는 길이와 직접 관련이 있습니다. 여기서, 빠르게
잡아당긴다는 것은 아래쪽 끝에 작용하는 힘이 증가하는 속도가 더 크다는 겁니다. 즉, 힘의 시간당 변화율이 큽니다. 마찬가지로,
느리게 잡아당긴다는 것은 힘의 시간당 변화율이 작다는 뜻입니다. 가운데





추가 꽤 무겁기 때문에, 힘이 크게 작용하더라도 가속도가 작아서 속도가 크게 변하지 않고, 마찬가지로 변위도 크지 않습니다.
그렇다면, 이제 ‘빠른 실험’의 경우를 생각해 보죠. 빠른 실험의 경우, 위쪽 줄이 끊어지기 위해서는 추가 충분히 움직여서 위쪽
실이 버틸 수 있는 길이보다 더 멀리 움직여야 하는데, 그렇게까지 움직이기 전에 아래쪽 실에 작용하는 힘이 더 빨리 증가하여
아래쪽 실이 끊어집니다. 느린 실험의 경우, 추가 움직이는데 필요한 충분한 시간이 주어지기 때문에 위쪽 실에 작용하는 힘은 추에
작용하는 중력과 사람이 잡아당기는 힘이 합쳐져서 작용하고, 따라서 위쪽 실이 먼저 끊어집니다. 여기서, 추가 잘 움직인다/움직이지
않는다는 부분이 바로 관성의 법칙에 관련된 것이죠.

파장판은 빛의 편광 상태를 바꾸는 광학 장치이다.

파장판의 작동 원리에 따라 0모드, 다중모드, 이런것들이 있는데, 그건 차차 공부해 보도록 하고, 일단 가장 중요한 특성부터 알아보자.

주로 쓰이는 파장판은 반파장판이랑 4분의 1파장판이 있는데, 반파장판의 특성은 빠른축(fast axis)에 대해 느린축으로 가는 편광 방향의 빛을 반파장만큼 차이가 나도록 만든다. 따라서 반파장판 자체를 돌리면 빠른축 방향을 돌리고, 이는 빠른축에 대해 편광의 성분을 조절하는 효과가 나는데, 그 결과 편광 방향이 전체적으로 돌아가는 효과가 나타난다. 빠른축과 편광방향이 일치한 것을 0도로정의할 때, 45도만큼 돌리면 편광은 90도가 돌아간다. 즉, 돌리고 싶은 편광의 절반에 해당하는 각도가 되도록 파장판을 돌려서 맞춰두면 된다. 영어로는 Half Waveplate라고 하고, 줄여서 HWP라고 한다. 아래한글 아니다.

4분의 1파장판은 빠른축에 대해 느린축으로 가는 편광을 4분의 1파장만큼 차이가 나도록 한다. 따라서 선편광과 원편광이 서로 바뀌게 된다. 느린축 성분과 빠른축 성분이 똑같이 되면 완전한 원편광이 되고, 둘 중 하나밖에 없으면 선편광으로 나온다. 타원편광이 되는 경우에 그 타원의 이심률은 빠른축에 대해 들어간 빛의 편광 방향에 따라 다르게 된다. 영어로는 Quarter waveplate라고 하고, 줄여서 QWP라고 한다.

HWP 1개와 QWP 2개가 있으면 아무 편광이든지 만들 수 있다. QWP – HWP – QWP 순서로 빛을 통과시키고, 원하는 편광이 나오도록 조절할 수 있다.

복굴절 때문에 빔 정렬시 주의해야 할 문제가 있는데 이건 누군가 물어보면 그때 답글로…